Юные техники - школе

В зависимости от направленности интереса руководителя-организатора могут создаваться самые разнообразные кружки, посвященные той или иной проблеме, соприкасающейся с учебной программой. Например, из курса биологии школьники узнают о науке бионике и при наличии соответствующих условий возникает кружок, где создаются модели различных органов животных, птиц, насекомых, исследуются отдельные их функции. При изучении школьного курса математики вполне возможно проявление повышенного интереса к определенному его разделу, например, к алгебре Буля, и отсюда - возникновение кружка кибернетики с изготовлением конкретных элементов, ячеек, блоков и т. д.

Наиболее часто создаются и наиболее эффективно функционируют такие предметные кружки как физико-технические, химико-технические и конструкторские по оборудованию кабинетов и технических средств обучения, а также кружки трудового мастерства на базе учебных мастерских и УПК. Содержанием работы предметных кружков является более глубокое изучение отдельных разделов программы школьного курса по какому- либо предмету. Школьники строят модели, создают конструкции, которые затем часто применяются на уроках в качестве наглядных пособий. Иногда содержание работы кружков носит узко практический характер, например, оснащение учебного кабинета техническими средствами обучения. Но, как правило, главная цель работы таких кружков - это расширение и углубление знаний по программе школьного курса, ознакомление учащихся с методами самостоятельного получения знаний, с методикой экспериментальных исследований и наблюдений. Школьники, занимающиеся в этих кружках, имеют перспективу продолжить свою работу в научном обществе учащихся и получать консультации от вузовских специалистов и ученых.

Наиболее общим недостатком в работе этих кружков сегодня можно признать использование времени кружковых занятий для повторения и закрепления материала уроков, который учащиеся по каким-либо причинам усвоили слабее. Иногда в кружке проводятся те лабораторные работы, которые не успели сделать на уроке. Часто отсутствует именно глубина и широта изучения конкретного вопроса, которая и привлекает учащихся к такого рода работе, недостаточно места уделяется самостоятельной поисковой работе школьников.

В физико-техническом кружке школы № 45 г. Кирова школьники изготовили электрометроном. Выпрямитель собран на двух последовательно соединенных диодах ДГ-Ц27, зашунтированных сопротивлениями 100- 120 кОм.

Конденсатор фильтра, рассчитанный на напряжение 300 В, должен иметь емкость 5-30 мФ. Переменное сопротивление служит для регулировки выдержки и подбирается с таким расчетом, чтобы избежать непрерывного свечения неоновой лампы МН-3. Конденсатор накапливает заряд до потенциала зажигания неоновой лампы. Длительность процесса заряда конденсатора и длительность выдержки регулируются подбором сопротивления.

При кратковременном разряде через лампу импульс тока проходит через обмотку реле. Контакты реле замыкаются и подают на гнезда громкоговорителя импульс тока.

В этом же кружке изготовлен автомат для счета мелких металлических деталей с индуктивным датчиком.

Прибор работает следующим образом. При прохождении металлической детали через трубку, на которой расположены две обмотки индуктивного датчика, возрастает анодный ток лампового триода 6Н1П. Реле, включенное в анодную цепь лампы, срабатывает и подает напряжение на электромагнитный счетчик ЭМС.

Технические данные обмоток самодельного трансформатора приведены в таблице:

Здесь же разработано и изготовлено фотореле с двумя последовательными регулируемыми выдержками времени.

Этот прибор задуман, как своеобразный аттракцион для новогоднего вечера, заключающийся в звуковом поздравлении каждого входящего. Для этой цели нельзя использовать обычное фотореле, в котором длительность срабатывания зависит от времени перекрытия светового пучка. В настоящей конструкции две определенные выдержки времени, регулируемые в некоторых пределах, не зависят от времени перекрытия светового пучка. При первой выдержке времени подается ток для питания двигателя магнитофона. Вторая выдержка, следующая за первой, предназначена для блокировки схемы фотореле на время, необходимое для полной остановки двигателя (инерция лентопротяжного механизма).

При разомкнутом ключе прибор работает как обычное фотореле (на входе напряжение 220 В, на выходе - 6,3 В).

В приборе использовано в качестве основного реле МКУ-48

Широко известны работы магнитогорских юных техников. Учащиеся школы-интерната № 2 под руководством учителя Д. К. Зюлина изготовили действующую модель автомата для программного управления. Программа задается перфорационной лентой.

Здесь же изготовили радиометр. Для получения высокого напряжения используется преобразователь на транзисторе П1А и выпрямитель на четырех диодах ДГ-Ц24.

Каждый разряд использованного в приборе счетчика Гейгера-Мюллера (тип СТС-5) создает импульс напряжения, поступающего на сетку тиратрона типа МТХ-90, и поджигает его. В результате раздается громкий щелчок и вспыхивает лампа.

Экзаменатор, изготовленный А. Рыбиным, имеет сменный барабан, на который нанесены 26 вопросов. По желанию вопросы могут рассматриваться последовательно с 1-го по 26-й. Ненужный вопрос нажатием кнопки можно пропустить и переходить к следующему. Возможен выбор любого вопроса из 26.

Ответы оцениваются по 5-балльной системе. После получения четверки можно получить пятерку, если дополнительно ответить еще на один вопрос правильно. Но если после четверки на дополнительный вопрос будет дан неправильный ответ, то и оценка снизится.

В приборе установлено реле времени, ограничивающее время обдумывания ответа, которое устанавливается в пределах от 1 до 10 мин. Если в установленное время не укладываетесь, то автомат сам оценит ответ на единицу. Сменный барабан дает возможность вводить вопросы по любой дисциплине - химии, математике, литературе и т. д.

Известно, что при автоматизации производственных процессов часто используются фотоэлектронные счетные и включающие приборы. А. Рыбин изготовил подобный прибор, который может применяться для автоматического подсчета изделий на конвейерах, в станках с автоподачей, а также на включениях электрических цепей при изменении освещенности датчика прибора.

Прибор выполнен по схеме усилителя постоянного тока на полупроводниках типа П-1-А, П-2-Б, П-З-А с кондуктивной связью. Фотосопротивление ФС-К1 включено в цепь основания первого триода. На выходе усилителя в цели коллектора триода П-З-А включена обмотка электромагнитного счетчика или реле. Работает прибор следующим образом. При затемненном датчике ФС-К1 (либо при слабо освещенном дневным светом датчике ФТ-К2) сопротивление его велико, и потому в цепи выходного триода ток не превышает 15 мА. При достаточной освещенности датчика увеличивается ток на выходе до 50 мА, вследствие чего счетчик или реле срабатывают.

Дневной фильмоскоп с дистанционным управлением (рис. 43) предназначен для демонстрации диафильмов в обычном, незатемненном помещении. Идея конструкции заимствована из журнала "Юный техник". Однако весь механизм передвижения модернизирован. Взамен мальтийской системы от кинопроектора типа "К" применен скачковый барабан с прижимной кареткой. Мальтийская система с двигателем, скачковым барабаном и прижимной кареткой смонтирована на отдельном основании. Применен асинхронный двигатель марки ДСМ-2 мощностью 4 Вт, рассчитанный на напряжение 220 В. Для повышения числа оборотов служит редуктор 1:4, закрепленный на валу эксцентрика мальтийской системы.

Рис. 43. Дневной фильмоскоп

Фильмоскоп с фокусным расстоянием 7,7 см имеет укороченное основание для ликвидации среза лучей, идущих от малого поворотного зеркала. Применена система двух зеркал: одно из них расположено внизу экрана, другое - шарнирно на задней стенке. Малое зеркало имеет возможность поворачиваться вокруг оси. Размер получаемого изображения составляет 300×220 мм.

Экран представляет собой матовое стекло. Корпус с открывающейся верхней крышкой для доступа к механизму выполнен из фанеры толщиной 10 мм и имеет размеры 510×450×620 мм. Управление осуществляется двумя выключателями, расположенными на задней стенке.

Фильмоскоп обеспечивает строгое передвижение диафильма точно на шаг кадра. Над фильмоскопом в кружке киномехаников работали учащиеся 8-го класса М. Романенков, Л. Неверов и А. Смирнов.

В миасских школах № 6, 29 и 30 Челябинской области установлены автоматы для подачи звонков, изготовленные учащимися в физико-технических кружках.

В школе № 5 г. Златоуста учащиеся под руководством Н. А. Зайцева изготовили электрическую счетную машину, которая выполняет следующие операции: умножение, деление, возведение в степень и извлечение квадратного корня. В основу ее действия положена схема электрического моста.

В настоящее время в школах, учебно-производственных комбинатах и технических кружках внешкольных учреждений изучают ЭВМ.

Для обеспечения наглядности при объяснении основ вычислительной техники в московском городском Дворце пионеров была разработана модель электронной вычислительной машины. Модель обеспечивает демонстрацию ввода и запоминания чисел, индикацию их в двоичной и десятичной системах счета, суммирование чисел в пределах до 25 (5 двоичных разрядов), принцип записи результатов в двоичной системе, шифровку и дешифровку (перевод результатов из десятичной в двоичную и обратно). Модель изготовил А. Ковалев, ученик 7-го класса школы № 715 под руководством Ю. А. Беляева.

В Новоторьяльской школе-интернате Марийской АССР школьники оборудовали кабинеты физики самодельными современными техническими средствами с дистанционным управлением.

Оборудованием занимались члены радиокружка В. Иванов, А. Беляев, А. Чеченин и В. Чемоданов.

Начали с изготовления затемнения кабинета (рис, 44). Для каждого окна сделано по две шторы. К каждой шторе пришито по 40 алюминиевых колец. Кольца надеты на проволоку, укрепленную между боковыми планками карниза. Открывание и закрывание штор производится с помощью бесконечного шнура, который протянут через блоки. Ведомый блок прикреплен с помощью обойм к стене, а ведущий - к электродвигателю с редуктором. На столе учителя установлен пульт управления (рис. 45).

Рис. 44. Схема электрооборудования затемнения класса

Рис 45. Полумонтажная схема управления на столе учителя

Учащиеся средней школы № 5 г. Новомосковска Тульской области В. Труфанов и В. Орехов под руководством В. Н. Семеняки разработали и изготовили прибор для первоначального обучения по системе Брайля людей, потерявших зрение.

Прибор состоит из двух отдельных частей - пульта преподавателя и пульта ученика. Для передачи информации ученику учитель при помощи 6 тумблеров набирает код буквы и нажимает кнопку. В пульте ученика срабатывают электромагниты, которые своими подвижными штырьками составляют комбинацию кода. При необходимости число рабочих мест может быть увеличено, для чего параллельно пульту ученика подключается еще необходимое количество рабочих мест.

На Волгоградской областной станции юных техников ученик 6-го класса В. Макаров под руководством А. И. Мохова изготовил "Экзаменатор-репетитор" на струйных логических элементах.

Прибор смонтирован в деревянном корпусе. Использованы элементы СТ-41 системы "Волга". Питание осуществляется воздухом под давлением 1000-10 000 Н/см². Простота конструкции, отсутствие движущихся частей и напряжения позволяют применять прибор в любых классах и на производстве, где необходимо проводить экзамен.

Схема собрана на 5 струйных логических элементах типа СН-41 "ИЛИ-НЕ-ИЛИ" на 2 входа и на одном элементе СТ-41 "ИЛИ-НЕ-ИЛИ" на шесть входов (рис. 46).

Рис. 46. Схема 'Экзаменатора-репетитора' на струйных элементах

На пульте размещены 5 переключателей с цифрами (I, II, III, IV, V) для выбора ответа на поставленный вопрос, светящийся индикатор для визуального контроля общего результата, индикатор индивидуального ответа на вопросы, пневмопереключатель для выбора контроля ответа любого из пяти вопросов и штуцер для подачи воздуха.

Прибор может быть использован как в режиме "Экзаменатор", так и в режиме "Репетитор".

Учащиеся северодвинской школы № 17, получая советы и методическую помощь от военного руководителя школы А. Н. Пескова и преподавателя радиоэлектроники Ю. И. Бусова, изготовили учебно-экзаменационный стенд по огневой подготовке. Пользуясь стендом, экзаменатор может также вести одновременный опрос нескольких учащихся по различным темам пройденного материала.

Стенд состоит из семи планшетов, каждый из которых посвящен одной из следующих тем: разборка и сборка автомата, устройство автомата (пулемета, ручных осколочных гранат, малокалиберной винтовки), задержки при стрельбе и способы их устранения, ошибки в прицеливании и способы их устранения при стрельбе из малокалиберной винтовки с оптическим прицелом, ошибки при стрельбе с открытым прицелом и способы их обнаружения по отклонению пуль, элементы траектории, определение средней точки попадания.

Планшет №1. Разборка и сборка автомата (рис. 47).

Рис. 47. Учебные пособия. Планшет № 1

Поставив переключатель в положение "Разборка", нужно в требуемой последовательности включить тумблеры. Если тумблеры будут включены правильно, над ними загорается контрольная лампочка. Если же последовательность разборки (включение тумблеров) будет нарушена, то контрольная лампочка не загорится.

В положении переключателя "Сборка" следует заменить текст планшета. В остальном принцип действия аналогичен описанному выше.

Планшет №2. Устройство стрелкового оружия (автомата, пулемета, малокалиберной винтовки, ручных осколочных гранат).

Этот раздел стенда может быть использован при изучении материальной части любого оружия по программе начальной военной подготовки.

При одной и той же электрической схеме следует только заменить планшет соответственно изучаемой теме. На планшете изображены пронумерованные детали оружия. Внизу указаны названия этих деталей, а справа - номера деталей. На планшете "Устройство автомата" под номером 19 обозначен магазин. Два проводника вставляют одним концом в гнезда электрической схемы, другими - в гнездо с названием "Магазин" и в гнездо против цифры 19. При этом должна загореться контрольная лампочка, расположенная внизу справа от планшета.

При использовании этого планшета экзаменатором можно давать задание учащимся определить название той или иной детали оружия при выключенной схеме, а когда учащийся назовет деталь (вставит проводники в соответствующие гнезда), включить схему тумблером, расположенным в правом верхнем углу стенда. Если ответ был правильным, то контрольная лампочка загорится.

При таком методе проверки исключается возможность поиска путем последовательного замыкания контактов до получения свечения лампочки.

Планшет № 3. Задержки при стрельбе из автомата и способы их устранения (рис. 48).

Рис. 48. Учебные пособия. Планшет № 3

В левой колонке перечислены задержки и их характеристики. Под названием каждой задержки вмонтированы две контрольные лампочки.

В средней колонке перечислены причины задержки и установлены тумблеры. В правой колонке перечислены способы устранения задержек и также установлены тумблеры.

Задержки при стрельбе из автомата перечислены сверху вниз в той последовательности, в которой они указаны в наставлении по стрелковому делу. Причины задержек и способы их устранения размещены на лицевой части планшета в произвольной форме, но электрическая часть схемы выполнена таким образом, что они подведены к той или иной задержке правильно.

Например, дается задание отыскать причины неисправности и способы их устранения к задержке "Прихват или неотражение гильзы" (пятая по счету сверху вниз). Причины задержки указаны во второй колонке под вторым номером (второй квадрат сверху), а способы устранения - в третьей колонке под четвертым номером.

Если экзаменуемый правильно отыщет причину задержки и включит тумблер, то против названия этой задержки загорится первая лампочка (левая). Далее в таком же порядке отыскивается способ устранения и включается тумблер. При правильном ответе должна загореться вторая (правая) лампочка.

Опрос можно проводить и при выключенной схеме. Когда опрашиваемый отыщет причины задержки и способы их устранения и включит тумблеры, стенд включается в электрическую сеть. При правильном ответе загораются обе контрольные лампочки. Если же причины задержки или способы устранения будут определены неправильно, то одна из контрольных лампочек или обе гореть не будут.

Планшет № 4. Ошибки в прицеливании и способы их устранения при стрельбе из малокалиберной винтовки с оптическим прицелом (рис. 49).

Рис. 49. Учебные пособия. Планшет № 4

На планшете размещено восемь мишеней с различным отклонением пуль вследствие неправильной установки оптического прицела. Ниже мишеней расположены барабаны (головки винтов) вертикальной и горизонтальной поправок и переключатель на восемь положений, каждое из которых соответствует той или иной мишени.

Учащемуся показывается мишень с тем или иным отклонением пуль. Он должен установить переключатель соответственно номеру мишени и вращением барабана внести поправку по вертикали и горизонтали. Если поправка внесена правильно, загорается контрольная лампочка, помещенная в центре мишени. Например, в мишени № 8 пули отклонились вправо вниз. Для внесения поправки нужно барабан вертикальной поправки повернуть вправо, а барабан горизонтальной поправки - влево.

Планшет № 5. Ошибки при стрельбе с обычным (открытым) прицелом и способы их обнаружения по отклонению пуль (рис. 50).

Рис. 50. Учебные пособия. Планшет № 5

На планшете слева показаны ошибки в прицеливании (мелкая мушка, крупная мушка, мушка придержана вправо, мушка придержана влево). Справа вычерчены мишени с указанием отклонений пуль в результате допущенных при прицеливании ошибок. Справа от мишеней размещены тумблеры. Принцип действия планшета. Учащемуся задается вопрос: "Мушка придержана вправо, куда отклонятся пули?" При правильном включении тумблера лампочка загорится под тем рисунком, где показана мушка, придержанная вправо. Так же выясняются и другие ошибки прицеливания.

Планшет № 6. Элементы траектории (рис. 51).

Рис. 51. Учебные пособия. Планшет № 6

На планшете слева вычерчены элементы траектории, справа - их наименование. На элементах траектории и справа от колонки с их наименованиями помещены контактные гнезда. Вставив два проводника одним из концов в гнезда "Контакты штекера", второй конец одного проводника следует вставить в гнездо с названием одного из элементов траектории, а второй конец другого проводника вставить в гнездо, расположенное на элементе траектории. Если элемент траектории будет показан правильно, то контрольная лампочка, помещенная в правом верхнем углу планшета, загорится.

Опрос можно проводить, отключив схему от источника тока, а когда учащийся, называя тот или иной элемент траектории, вставит штекеры в соответствующие гнезда, включить стенд в электросеть. При правильном ответе контрольная лампочка загорится, при неверном лампочка гореть не будет.

Проверка знаний при отключенной схеме не позволяет учащимся вести поиск нужных контактов.

Планшет № 7. Определение средней точки попадания (рис. 52).

Рис. 52. Учебные пособия. Планшет № 7

На планшете светлыми точками обозначены попадания пули в мишень: в левой колонке - 3 попадания, в средней - 4, в правой - 5. Гнездами обозначены несколько ложных средних точек попадания и одна действительная, к которой и подключена по схеме контрольная лампочка.

Для определения средней точки попадания с помощью линейки производят соответствующие измерения и расчеты и определяют среднюю точку попадания. Для проверки правильности определения средней точки попадания необходимо один конец проводника вставить в гнездо "0-й контакт", а другой - в гнездо предполагаемой средней точки попадания. Если средняя точка будет определена правильно, то загорится контрольная лампочка. Если же при отыскании средней точки попадания допущена ошибка, лампочка гореть не будет.

Проверку правильности определения средней точки попадания можно проводить и при выключенной электрической схеме.

Использование электрифицированного учебно-экзаменационного стенда на уроках по огневой подготовке облегчает задачу военного руководителя при объяснении и закреплении нового материала и особенно при проверке знаний учащихся по ранее пройденным темам. Сосредоточение на стенде нескольких разделов программы по огневой подготовке позволяет производить опрос одновременно нескольких человек по различным вопросам. При этом не требуется иметь большое количество плакатов и схем. Электрификация стенда исключает приблизительные и неточные ответы. Схема того или иного планшета срабатывает при получении абсолютно правильного ответа.

Учащиеся охотно и с большим интересом работают со стендом, готовясь к занятиям по огневой подготовке. Практика показала, что применение электрифицированного стенда на уроках по огневой подготовке способствует повышению интереса учащихся и более глубокому усвоению материала.

Использование стенда как экзаменатора позволяет произвести опрос большой группы учащихся за сравнительно небольшой промежуток времени.

Электронное табло для стрелкового тира и пульт управления (ТЭСТ-1) разработаны в лаборатории кибернетики и бионики Горьковской областной станции юных техников.

ТЭСТ-1 предназначен для проведения занятий в школьном военно-техническом кабинете.

Использование ТЭСТ-1 значительно облегчает процесс обучения учащихся, уменьшает время подготовки к следующему выстрелу. ТЭСТ-1 позволяет оперативно показать результат стрельбы и корректировать стрельбу в школьном 50-метровом тире:

Перед стрелком на расстоянии 5-10 м установлено информационное табло, где высвечивается оценка пробоины и число попыток.

В работе принимали участие М. Брысин, Е. Брук, В. Кусков. Руководитель Ю. П. Мохов.